Nanotecnologia

Redação do Site Inovação Tecnológica – 28/08/2025

Defeito com mil e uma utilidades

Pesquisadores usaram um aparato desenvolvido para as tecnologias qunticas para criar um sensor que explora propriedades dos diamantes para fazer diagnsticos de cncer de modo no txico e no radioativo.

O elemento chave dessa tecnologia so defeitos atmicos naturais presentes na estrutura cristalina do diamante, conhecidos como vacncias de nitrognio, ou centros de cor. Esses centros surgem quando dois tomos de carbono na rede cristalina do diamante so substitudos por um nico tomo de nitrognio, deixando uma “vaga” na rede cristalina.

O interessante que esses defeitos tornam-se muito sensveis a minsculas perturbaes no magnetismo ao seu redor, o que os torna excelentes sensores. Alm de funcionarem como qubits ideais para computadores qunticos, esses centros de cor podem ter muitas outras utilidades.

“Os diamantes conseguem detectar campos magnticos graas aos centros de cor, chamados centros de vacncia de nitrognio. Eles permitem que o diamante detecte mudanas muito pequenas no campo magntico e conferem aos diamantes uma bela cor rosa. Esperamos usar esses sensores de campo magntico no apenas para aplicaes mdicas, mas tambm para naves espaciais e energia de fuso,” disse o professor Alex Newman, da Universidade de Warwick, no Reino Unido.

A equipe usou as vacncias de nitrognio do diamante para detectar clulas do cncer depois que a doena apresentou metstase, ou seja, se espalhou para outros rgos – o diagnstico de cncer nesses casos o mais problemtico de todos. Os testes iniciais foram feitos com cncer de mama.

Estrutura do sensor de diamante miniaturizado para diagnstico do cncer.
[Imagem: Newman et al. – 10.1103/znt3-988w]

Diamante para detectar cncer

O sensor de diamante funciona detectando um fluido traador magntico (nanopartculas de xido de ferro) que introduzido nas pacientes durante ou antes da cirurgia de cncer de mama. O fluido traador injetado no tumor e, em seguida, viaja para os linfonodos, o principal destino das clulas cancergenas metastatizadas.

O sensor de campo magntico de diamante pode ento localizar o fluido traador e identificar os linfonodos a serem removidos cirurgicamente para impedir a disseminao do cncer.

“Para este novo sensor base de diamante, conseguimos reduzir o tamanho da cabea do sensor para apenas 10 mm, o que significa que o primeiro sensor de diamante capaz de detectar fluido traador magntico pequeno o suficiente para uso endoscpico e cirurgia laparoscpica. Ele tambm muito sensvel, capaz de detectar um centsimo da dose clnica completa tpica de fluido traador magntico,” disse Newman.

Rastrear o cncer desse modo no exatamente uma novidade, mas os mtodos utilizados nos hospitais usam traadores radioativos ou corantes azuis simples. Os traadores radioativos no esto disponveis em todos os hospitais, devido s precaues extras necessrias ao manuseio de materiais radioativos, enquanto o corante azul causa reao alrgica em muitas pessoas, o que uma complicao indesejada quando o paciente est sob anestesia geral.

A equipe agora pretende testar o uso do sensor magntico de diamante para detectar outros tipos de cncer, como pulmo, fgado, colorretal e esofgico, o que poder proporcionar benefcios a um nmero maior de pacientes.

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